2020化学新素养同步鲁教选修4(素养练):章末综合检测3套(二).doc

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1、章末综合测评章末综合测评(二二) (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题,每小题 3 分,共 45 分;每小题只有一个选项符合 题意) 1.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表 不同元素的原子。 关于此反应说法错误的是( ) A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应 C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应 解析 观察示意图知该反应的反应物是一种,生成物是两种,该物质发生分解反 应,一般的分解反应是吸热反应,但有的分解反应如 2H2O2=2H2OO2是放 热反应,A 项错误,D 项正确;根据图示可知有一部分反应物未参加反应,

2、所以 该反应是可逆反应,B 项正确;该反应中反应物为化合物,生成物中有单质,元 素化合价有变化,属于氧化还原反应,C 项正确。 答案 A 2.只改变一个影响因素,平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述错误的是( ) A.K 值不变,平衡可能移动 B.K 值变化,平衡一定移动 C.平衡移动,K 值可能不变 D.平衡移动,K 值一定变化 解析 K 值不变,可以改变浓度或压强条件,浓度商 Q 改变,使平衡发生移动, A 项正确;K 值变化,温度一定改变,平衡一定发生移动,B 项正确;平衡发生 移动,温度不一定改变,所以 K 值不一定变化,C 项正确,D 项不正确。 答案 D 3.对于可逆反应:2SO

3、2(g)O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中活化分 子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( ) A.增大压强 B.升高温度 C.使用催化剂 D.多充入 O2 解析 能影响化学平衡常数的只有温度,同时改变温度也可以改变反应物中的活 化分子百分数和化学反应速率。 答案 B 4.在恒温、体积为 2 L 的密闭容器中进行反应:2A(g)3B(g)C(g),若反 应物 A 在前 20 s 由 3 mol 降为 1.8 mol,则前 20 s 的平均反应速率为( ) A.v(B)0.03 mol L 1 s1 B.v(B)0.045 mol L 1 s1 C.v(C)0.03 mol

4、L 1 s1 D.v(C)0.06 mol L 1 s1 解析 反应物 A 前 20 s 由 3 mol 降到 1.8 mol,则 v (A)3 mol1.8 mol 2 L20 s 0.03 mol L 1 s1,根据用各物质表示的反应速率之比与系数之比相等,知 v(B)0.045 mol L 1 s1,v(C)0.015 mol L1 s1。 答案 B 5.已建立化学平衡的可逆反应,当改变条件使化学反应向正反应方向移动时,下 列有关叙述中,正确的是( ) 生成物的质量分数一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一 定增大 反应物的浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用 了合

5、适的催化剂 A. B. C. D. 解析 使用催化剂是不会使化学平衡移动的,所以错误,即 D 错误。如果是减 小生成物的浓度,反应会向着正反应方向进行,使生成物的质量分数减小(根据 勒 夏特列原理,只能减弱这种改变而不能全部抵消这种改变);只要是平衡向正 反应方向移动,则其产量一定会增加,错误,正确。如果是增大一种反应物 的浓度,其他反应物的转化率一定增大,而其自身的转化率却随之减小,、 错误。 答案 B 6.将等物质的量的 X、Y 气体充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应 并达到平衡: X(g)Y(g)2Z(g) H0。 当改变某个条件并达到新平衡后, 下列叙述正确的是( ) A.升

6、高温度,X 的体积分数减小 B.增大压强(缩小容器体积),Z 的浓度不变 C.保持容器体积不变,充入一定量的惰性气体,Y 的浓度不变 D.保持容器体积不变,充入一定量的 Z,X 的体积分数增大 解析 题给的是一个反应前后气体体积不变,正反应放热的反应。在容器体积不 变时,C 项中充入惰性气体,对反应无影响;D 项中充入 Z 达到平衡后,X 的体 积分数不变;B 项,增大压强,平衡不移动,但 Z 的浓度增大;A 项中升温,平 衡左移,X 的体积分数增大。 答案 C 7.取 1 mol A 和 a mol B 使其发生反应 A(g)aB(g)bC(g),当反应达到平 衡时,A 的转化率为 50%,

7、在同温、同压下测得混合气体的密度是原来的4 3倍, 则 a、b 可能是( ) A.a1,b4 B.a3,b3 C.a2,b3 D.a3,b2 解析 由于是同温、同压下的气体反应,密度改变可推容积改变。m V,在同 温、同压下,反应前和反应后混合气体的密度比为:1 2 V2 V1,气体体积之比等于 物质的量之比,可推出1 2 n2 n1,求出反应达到平衡时混合气体的物质的量,代入 上式可建立关系式,再讨论可得答案。 A(g) aB(g) bC(g) 起始量: 1 mol a mol 0 mol 转化量: 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol 平衡量: 0.5 mol (a0.5a)

8、mol 0.5b mol n1(1a)mol n20.5 mol(a0.5a)mol0.5b mol (0.50.5a0.5b)mol n2 n1 (0.50.5a0.5b)mol (1a)mol 1 2 3 4 则0.50.5a0.5b 1a 3 4,整理得: 2b1a,用各选项数据代入,只有 a3,b2 符合。 答案 D 8.化学研究小组探究外界条件对化学反应 mA(g)nB(g)pC(g)的速率和平 衡的影响图像如下,下列判断正确的是( ) A.由图 1 可知,T1T2,该反应正反应为吸热反应 B.由图 2 可知,该反应 mnv逆的是点 3 D.图 4 中,若 mnp,则 a 曲线一定使

9、用了催化剂 解析 图1中, 反应在T2条件下先到达平衡状态, 故T2T1, 因为升高温度(T1T2), 平衡体系中 C%降低,平衡向左移动,所以 Hp,B 项不正确;图 3 中, 点 2、4 对应 v正v逆,点 1 对应 (B)(B)平衡,故 v正v逆,点 3 对应 (B)v逆,C 项正确;图 4 中,若 mnp, 则 a 曲线表示使用催化剂或增大压强(缩小体积),D 项不正确。 答案 C 9.符合图 1、图 2 的反应是( ) A.X3Y2Z H0 B.X3Y2Z H0 C.X2Y3Z H0 D.5X3Y4Z HT1(T2先到达平衡),平衡时 Z%随着温度升高而降低,所以正反 应为放热反应,

10、H0 它是非自发反应 B W(s)xG(g)=2Q(g) H0 解析 根据复合判据:HTS,M(s)=X(g)Y(s),固体分解生成气体,为 熵增反应,H0 时,在高温下,能自发进行,A 错误;W(s)xG(g)=2Q(g) H0 时,在高温下可能自发 进行,C 错误;4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)为熵减反应,常温下能自发进行,说 明该反应一定是放热反应,D 错误。 答案 B 11.在相同温度下(T500 K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲 容器中充入 1 g SO2和 1 g O2,乙容器中充入 2 g SO2和 2 g O2。下列叙述中错误 的是( ) A.化学反

11、应速率:乙甲 B.平衡时 O2的浓度:乙甲 C.平衡时 SO2的转化率:乙甲 D.平衡时 SO2的体积分数:乙甲 解析 浓度越大反应速率越快,故 A 正确;分析 B、C、D 则要进行平衡的比较, 常用画图法(将乙分装于两个与乙同体积的容器中, 再混合压缩在与乙等体积的一 个容器中): 答案 D 12.下列事实,不能用勒 夏特列原理解释的是( ) A.氨水中加酸,NH 4的浓度增大 B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集 Cl2 D.合成氨控制在 500 左右的温度 解析 合成氨反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0,将温度控制在 50

12、0 左右时, 升高了温度, 平衡向逆反应方向移动, 但加快了反应速率, 故不能用勒 夏 特列原理解释。 答案 D 13.下图是温度和压强对反应 XY2Z 影响的示意图。图中横坐标表示温 度,纵坐标表示平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是( ) A.上述可逆反应的正反应为放热反应 B.X、Y、Z 均为气态 C.X 和 Y 中最多只有一种为气态,Z 为气态 D.上述反应的逆反应的 H0 解析 本题通过图像考查外界条件(温度、压强)对平衡移动(Z 的体积分数)的影 响, 主要考查逻辑推理和识图能力。由图像可知,随温度升高 Z 的体积分数增大, 该反应为吸热反应,A、D 错;相同温度下,1

13、 000 kPa 比 10 kPa 时 Z 的体积分 数小,说明增加压强平衡左移,X、Y 中至少有一种不是气体,B 错,故选 C。 答案 C 14.将固体 NH4Br 置于密闭容器中, 在某温度下, 发生反应: NH4Br(s)NH3(g) HBr(g),2HBr(g)Br2(g)H2(g),2 min 后,测知 H2的浓度为 0.5 mol L 1,HBr 的浓度为 4 mol L1,若上述反应速率用 v(NH 3)表示,则下列速率正确的 是( ) A.0.5 mol L 1 min1 B.2.5 mol L 1 min1 C.2 mol L 1 min1 D.1.25 mol L 1 mi

14、n1 解析 此题为连锁反应,即 NH4Br(s)分解生成的 HBr 又有一部分分解,故剩余的 HBr 的量为 NH4Br 分解生成的 HBr 的量减去 HBr 分解的量,即HBrHBr生成 HBr分解,又知H20.5 mol L 1,则 HBr分解1 mol L 1 所以HBr生成HBrHBr分解5 mol L 1 NH3HBr生成5 mol L 1 v(NH3)5 mol L 10 2 min 2.5 mol L 1 min1。 答案 B 15.在一定温度下,将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中,发 生反应 X(g)Y(g)2Z(g) Hv正 C.该温

15、度下此反应的平衡常数 K1.44 D.其他条件不变,再充入 0.2 mol Z,平衡时 X 的体积分数增大 解析 A 项,反应前 2 min 的平均反应速率 v(Y) 0.16 mol0.12 mol 10 L 2 min 2.010 3 mol L 1 min1,故 v(Z)2v(Y)4.0103 mol L1 min1;B 项,该反应Hv逆;C 项,该温度下 7 min 时反应已达平衡,若设在此过程中 Y 消耗的物质 的量为 n,则 X(g)Y(g)2Z(g) 起始0.16 mol0.16 mol0 转化nn2n 平衡0.10 mol0.10 mol2n n0.16 mol0.10 mol

16、0.06 mol 平衡常数 K 0.12 10 2 0.10 10 0.10 10 1.44;D 项,其他条件不变,再充入 0.2 mol Z,平衡与 原平衡等效,X 的体积分数不变。 答案 C 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分) 16.(10 分)在密闭容器中,使 2 mol A 和 4 mol B 混合发生下列反应:A(g) 2B(g)2C(g) H0。 (1)当反应达到平衡时,A 和 B 的浓度比是_;A 和 B 的转化率比是 _。 (2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 _,密度_。(填“变大”、“变小”或“不变”) (3)当达到平衡时, 充

17、入氩气, 并保持压强不变, 平衡将_(填“正向”、 “逆 向”或“不”)移动。 (4)若容器恒容、 绝热, 加热使容器内温度迅速升至原来的 2 倍, 平衡将_(填 “向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度 _(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的 2 倍。 解析 (1)对于 A(g)2B(g)2C(g) H”“”或“”,下同)c2,c3_c4。 (2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为 _mol L 1 s1。 (3)达平衡后下列条件的改变可使 NO2气体浓度增大的是_(填字母)。 A.扩大容器的容积 B.再充入一定量的 N2O4

18、C.分离出一定量的 NO2 D.再充入一定量的 He (4)若在相同条件下,起始时只充入 0.080 mol NO2气体,则达到平衡时 NO2气体 的转化率为_。 解析 (1)本题的反应方程式为 N2O4(g)2NO2(g),由表中数据可计算出 c1 0.070,c20.100,根据 60 s 和 80 s 时NO2相等可确定在 60 s 时反应已达平衡 状态,则有 c3c4。(2)由表中数据知,从反应开始直至达到化学平衡,v(NO2) 0.002 mol L 1 s1,则 v(N 2O4)0.001 mol L 1s1。(3)选项 A 和 C 中改变条件 后,NO2减小,选项 D 中改变条件

19、后,NO2保持不变。(4)在题设条件下反应 N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数 KNO2 2 N2O4 (0.120)2 0.040 0.36。现充入 NO2 气体 0.080 mol,相当于 0.040 mol N2O4,设达平衡时 N2O4的浓度变化了 x mol L 1,则有 KNO2 2 N2O4 (2x)2 0.040 x0.36 mol 1 L,解得 x0.030,即达到平衡时混合 气体中有 0.06 mol NO2和 0.01 mol N2O4,所以 NO2的转化率为 25%。 答案 (1)KNO2 2 N2O4 (2)0.001 (3)B (4)25% 18.(10 分)一

20、定条件下,在体积为 3 L 的密闭容器中化学反应 CO(g) 2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。 (1)该反应的平衡常数表达式 K_; 根据下图,升高温度,K 值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)500 时,从反应开始到达到化学平衡,以 H2的浓度变化表示的化学反应速率 是_(用 nB、tB表示)。 (3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母,下同)。 a.v生成(CH3OH)v消耗(CO) b.混合气体的密度不再改变 c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.CO、H2、CH3OH 的浓度均不再变化 (4)300 时,将容器的容积压缩到原来的 1/2,在其

21、他条件不变的情况下,对平衡 体系产生的影响是_。 a.H2减小 b.正反应速率加快,逆反应速率减慢 c.CH3OH 的物质的量增加 d.重新平衡时H2/CH3OH减小 解析 (1)根据所给图像判断,500 时 CH3OH 的量比 300 时 CH3OH 的量少, 说明升高温度平衡逆向移动,K 值减小。 (2)由于 v(CH3OH)v(H2)12,因此可先求出 v(CH3OH),再推算出 v(H2)。 (3)a 项中均为同一方向的反应速率,故不可判断;b 项中由于气体的总质量为定 值,且容器的体积保持不变,故密度一直不变,不可判断。 (4)体积压缩后,v正、v逆均增大,但 v正增加的比 v逆多,

22、平衡右移,CH3OH 的物 质的量增加;由于 V 减小,各物质的物质的量浓度均增加,但CH3OH比H2增 大的多,所以H2/CH3OH减小。 答案 (1) CH3OH COH22 减小 (2) 2nB 3tB mol L 1 min1 (3)cd (4)cd 19.(15 分)一定温度下,在容积固定的 V L 密闭容器中加入 n mol A、2n mol B,发 生反应:A(g)2B(g)2C(g) H0,反应过程中各物质的 物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。 (1)该温度下,该反应的平衡常数为_, 若温度升高,K 值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)a、b、c、

23、d 四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是_点。从起点开 始首次达到平衡时,以 NO2表示的反应速率为_。 (3)25 min 时,加入了_(填加入物质的化学式及加入的物质的量),使平 衡发生了移动。 (4)d 点对应 NO2的物质的量浓度_(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol L 1,理由是_ _。 解析 (1)由题图可知,平衡时NO20.6 mol L 1,N 2O40.4 mol L 1,故该温 度下该反应的平衡常数 K(0.6 mol L 1)2 0.4 mol L 10.9 mol L 1;升温,反应正向进行 (正反应为吸热反应),平衡常数增大。 (2)由题图知,a、b、

24、c、d 四点中只有 b、d 点处于平衡状态;v(NO2)(0.6 mol L 10.2 mol L1)/10 min0.04 mol L1 min1。 (3)利用 25 min 后的物质的浓度变化可知在 25 min 时加入了 NO2,其加入的物质 的量(1.0 mol L 10.6 mol L1)2 L0.8 mol。 (4)假设平衡时二氧化氮的浓度为 0.8 mol L 1,则此时 Q1.28 mol L1K0.9 mol L 1,平衡要逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度 小于 0.8 mol L 1。 答案 (1)0.9 mol L 1 增大 (2)bd 0.04 mol L1 min1 (3)0.8 mol NO 2 (4)小 于 假设平衡时二氧化氮的浓度为 0.8 mol L 1,则此时 Q1.28 mol L1K0.9 mol L 1,平衡要逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度 小于 0.8 mol L 1

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